一个10岁的男孩奥兰多·塞雷尔,有一天被棒球击昏,事后发现他可以回忆起事故后任何日期的确切星期几,并且可以记住自创伤以来每天的天气。他还可以回忆起最细微的日常事件。杰森·帕吉特在2002年遭到残酷抢劫,导致严重脑震荡,此后不久开始看到他简单地描述为“图像”的东西。他开始在纸上勾勒出这些图像。当他向别人展示他的作品时,他了解到这些重复的、自相似的图案是分形。
这两个人患有一种名为后天性学者综合症的非凡疾病。在更为人熟知的学者症形式中——因1988年的电影《雨人》而闻名——人们从小就被赋予了非凡但狭隘的音乐、艺术、数学、记忆和机械技能,这些技能与他们在语言、社交互动和其他整体心理能力方面的明显缺陷形成对比。例如,在《雨人》中,演员达斯汀·霍夫曼饰演的角色雷蒙德·巴比特拥有惊人的数学、日历计算和其他技能以及惊人的记忆力,但也表现出由其潜在自闭症引起的严重认知和行为限制。
相比之下,在后天性学者综合症中,接近天才水平的艺术或智力技能会在痴呆症、头部严重 আঘাত或其他脑部损伤后出现。这种不寻常现象的发现,引发了一种可能性,即在某些艺术或智力领域的休眠潜力——一种“内在学者”——存在于我们每个人身上。如果是这样,也许可以找到一种方法,在没有疾病或损伤的情况下挖掘这些被埋没的能力。
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您内在的雕塑家
我研究学者综合症已有很长时间了。直到20世纪80年代中期,我一直认为它是与生俱来的——换句话说,学者综合症是一种先天性疾病。但后来我参观了阿隆佐·克莱蒙斯创作的杰出雕塑的首展。克莱蒙斯在婴儿时期似乎学得很快。然而,大约在三岁时,一次摔倒导致脑损伤,急剧减缓了他的认知发展,并使他患有严重的智力障碍,包括词汇量和言语有限。但此后,他发展出惊人的雕塑技巧,使用任何手边的材料——甚至厨房里的起酥油。随着他新天赋的出现,他对动物的兴趣也日益浓厚。例如,他可以看一本杂志上的一张马的照片,然后在不到半小时的时间内雕刻出一个三维复制品,每块肌肉和肌腱都以精确的细节再现。
克莱蒙斯激发了我对后天性学者综合症的兴趣,我查阅了医学文献中关于它的报告,但只发现了少数病例。1923年,心理学家布兰奇·M·米诺格描述了一名三岁儿童在患上脑膜炎后出现非凡的音乐能力。1980年,另一位心理学家T. L. 布林克报告了一名九岁男孩,他在左脑受到枪伤后出现了卓越的机械技能。在他的案例中,他能够拆卸、重新组装和改装多齿轮自行车,并发明了一个可以模拟活对手的摇摆和躲闪的拳击袋。

当一场导致脑震荡的抢劫案解锁了这个大学辍学生从未意识到的数学、物理和艺术能力时,杰森·帕吉特开始创作如图所示的图画。图片来源:杰森·帕吉特
1980年之前的这些零星报告反映了这种情况的罕见性:脑震荡或中风通常不会增强认知或创造能力。然后我决定收集此类病例的描述。到2010年,我已经建立了一个全球登记处,记录了319名已知的学者,其中只有32人是后天形成的。截至2018年,有91例后天性学者症的记录病例。
我的登记处输入的报告中,包括神经学家布鲁斯·米勒(现任职于加州大学旧金山分校)及其同事完成的工作。1996年,米勒开始汇编最初的12例患有额颞叶痴呆症(FTD)的患者的病例。这些老年患者在被诊断出患有额颞叶痴呆症后,首次表现出音乐或艺术技能,有时达到惊人的水平。额颞叶痴呆症与阿尔茨海默病性痴呆症的不同之处在于,退化过程仅影响额叶,而不影响更广泛的大脑区域。
额颞叶痴呆症通常针对大脑的左前颞叶区域和眶额皮层。这两个区域通常会抑制大脑后部视觉系统的活动,该系统参与处理来自眼睛的传入信号。这种疾病似乎通过关闭来自大脑前部的抑制信号来培养一种新的艺术感。制动器的释放使大脑能够以新的方式处理视觉和声音。即使额叶的损伤可能导致表征这种疾病的不当行为,它也能释放艺术或其他创造性的敏感性。“额颞叶痴呆症是了解艺术过程的一个意想不到的窗口,”米勒说。
进一步的研究表明,意外的天才源于某些大脑区域的活动减少,同时伴随着另一些区域的活动增强。更具体地说,它涉及一系列事件,我称之为大脑受损后发生的三“R”过程——最常见的是在左半球受到打击之后,类似于米勒的额颞叶痴呆症病例。这个过程始于“招募(recruitment)”,即仍然完好的皮质组织(通常在右半球)的电活动增加。然后大脑回路进行“重新布线(rewiring)”,以建立先前未连接区域之间新形成的连接。接下来是“释放(release)”休眠能力,这是由于增加了对新连接的大脑区域的访问。
理查德·奇和艾伦·斯奈德(当时都在悉尼大学心智中心)进行的一项实验使用了一种相对较新的技术,为这些大脑变化解释后天性学者技能提供了一些证据。这些研究人员使用经颅直流电刺激(tDCS),在人类志愿者中诱导了类似学者的能力。该技术产生极化电流,以减少左半球参与感觉输入、记忆、语言和其他大脑过程的部分的活动,同时增加右半球(右前颞叶)的活动。
然后,研究人员要求研究参与者在有或没有经颅直流电刺激的情况下解决具有挑战性的“九点”难题——这项任务需要以非常规的方式寻找解决方案的创造力。参与者必须使用四条直线连接三行三点,而无需抬笔或回溯线条。在刺激之前,他们都无法解决这个问题,当29名受试者接受“假”刺激——放置电极但不通电流以测试安慰剂效应——时,他们仍然束手无策。然而,当电流接通时,大约40%——33名参与者中的14名——成功地解决了这个难题。
一个人怎么能在开关一开一关之间突然表现得如此出色?因为这些速成学者——以及先天性和后天性学者——“天生就知道”他们从未被教过的东西。雕塑家克莱蒙斯没有受过正规的艺术训练,但本能地知道如何制作骨架,即雕塑的框架,使其作品能够展示运动中的马匹。
对于学者综合症中出现的隐藏才能(无论是早年出现还是由损伤诱发)的一种合理的解释是,这些技能和知识的储备库必定是以某种方式遗传的。我们并非从一张白纸开始生命,然后通过教育和其他生活经验在上面书写。大脑可能加载了一组天生的倾向,用于处理它所看到的东西或理解音乐、艺术或数学的“规则”。学者们比普通人更能利用这种遗传知识。
天才开关
了解到这些才能甚至可以在晚年出现,引发了一个问题,即是否每个人都有能力成为学者——以及是否有可能在不面临脑损伤或痴呆症的痛苦的情况下做到这一点。
另一种释放埋藏的才华的方式是应用经颅直流电刺激——或一种相关的技术,称为重复经颅磁刺激——作为一种“思考帽”,可以打开和关闭大脑区域,从而可能增强一个人的创造力。然而,技术解决方案可能并非绝对必要。冥想或简单地坚持不懈地练习一种艺术技能可能足以让我们打开大脑更具创造性的方面,从而探索未被发现的艺术能力。
随着研究人员更好地了解大脑,他们可能会找到其他方法来确定当大脑回路被调高或调低时会发生什么。弥散张量成像(DTI)和弥散张量追踪(DTT)(可精确定位神经元之间的连接(“纤维追踪”))比早期的方法更适合揭示一个人头部内部布线的复杂性,使研究人员能够将大脑活动与技能的突然出现联系起来。这些更精确的技术可以提供将脑细胞连接在一起的纤维的三维图像。
揭示学者症背后的神经生物学的一个挑战是,难以观察大脑在执行需要运动的创造性任务时的状态。不仅很难在核磁共振成像仪内部进行雕刻或弹钢琴,而且任何运动都会损害图像的清晰度。一种较新的技术——近红外光谱法(NIRS)——将通过用舒适的头盔取代笨重的机器来规避此类问题,该头盔测量流过大脑血管的血液中的氧气量,并将信息传递给图像处理软件。更令人鼓舞的是最近开发的一种头盔,它使用另一种成像方法——正电子发射断层扫描(PET)——来监测一个人何时坐着、站着甚至运动。
这些研究值得进行。后天性学者症提供了强有力的证据,表明我们所有人内心都蕴藏着深厚的大脑潜力。现在的挑战是找到最佳方法来挖掘我们内在的学者——那一点点“雨人”——同时保持我们其他心理能力的完整性。
终极顿悟时刻
后天性学者症赋予了人们追求诗歌、音乐和瞬间心算的能力。以下是一些来自学者登记处的案例:
已故的汤米·麦克休是英国利物浦一位51岁的建筑工人,对诗歌或绘画没有任何特别的兴趣。2001年,在头骨内膜出血损害了他的大脑额叶区域后,他突然开始用诗歌填满笔记本,并花费大量时间绘画和雕塑。医生将这种新天赋归因于“相对去抑制”,这释放了唤起不寻常的词语并列或意象的能力。麦克休在英国举办过展览,他的故事被记录在多部电视纪录片中。
奥兰多·塞雷尔,如前所述,他在小时候被棒球击昏后开始进行日历计算,他可以确定自受伤以来任何一天的星期几。他还记得自受伤以来每天的天气。这位现年50岁的弗吉尼亚州男子仍然能够进行日历计算,但他的记忆技能已经提高,以至于他可以记住每天活动的最小细节——这种情况被称为超忆症。哥伦比亚大学医学中心的脑部扫描证实,塞雷尔进行的是无意识的计算——而且他的技能并非基于记忆日历。
德里克·阿马托是科罗拉多州一位40岁的企业培训师,对音乐没有特别的兴趣或技能。2006年,他潜入游泳池的浅水区,遭受了严重的脑震荡,并失去了一只耳朵的部分听力。出院后,他莫名其妙地被钢琴吸引,而他以前从未碰过钢琴。他开始看到黑白斑点,他能够将这些斑点从他的脑海中转变为钢琴上的音符。他现在以作曲、表演和录音为生。
托尼·西科里亚,纽约的一位整形外科医生,在1994年接电话时被闪电击中。据推测他心脏骤停,一位正在等候使用电话的护士将他救活。在一两周的时间里,他有一些轻微的记忆问题。这些问题最终消退了,他恢复了全职整形外科医生的工作,没有留下闪电袭击的后遗症。但有一件事发生了变化。他对古典音乐产生了强烈的痴迷。在事件发生之前,他认为自己主要是“摇滚乐迷”。但他新发现的痴迷演变成了演奏古典音乐的愿望。受伤后不久,他在梦中听到了音乐。这首曲子一直萦绕在他脑海中,无论他醒着还是睡着。最终,他决定将这首耳虫转录成一部26页的钢琴协奏曲,名为《幻想曲:闪电奏鸣曲,作品1号》。
杰森·帕吉特,在遭受如前所述的袭击后脑震荡后,他对数学、物理和绘制几何形状产生了热情,他仍然在华盛顿州经营着三家日式床垫店。他现在称这种损伤为“罕见的礼物”。在抢劫之前,帕吉特形容自己是“厌恶数学”的人之一。现在,这位前大学辍学生正在学习更高级别的数学课程,以充分理解他痴迷的几何图形,并且他写了一本关于他的经历的畅销书。
速成学者
一种称为重复经颅磁刺激的技术可以暂时释放类似学者的能力,并提供了一种研究这些能力如何产生的方法。当放置在左颞部的线圈通过头骨传递脉冲磁场时,该磁场显然会关闭左颞区处理单词和其他信息的大脑回路。专门用于空间任务的右脑回路在心理处理中扮演着更广泛的角色。在某些情况下,暴露于磁场的受试者更能够猜测大量物体的数量。

图片来源: AXS 生物医学动画工作室